DE10240536A1

DE10240536A1 - Aktiver Hochwasserschutz

Info

Publication number: DE10240536A1
Application number: DE10240536A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Großmann; Anja Großmann; Hagen Großmann; Sebastian Grossmann; Grit Großmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Technisches Problem der Erfindung = technische Aufgabe und Zielsetzung DOLLAR A Das letzte Jahrhunderthochwasser an der Elbe und einigen Nebenflüssen hat gezeigt, daß die Deiche den heutigen und zukünftigen Naturereigenissen nicht mehr gewachsen sind. Trotz großer menschlicher Anstrengungen, die Deiche zu schützen und zu stabilisieren, ist das nur teilweise gelungen. Dort wo die Deiche durch die enormen Wassermassen weggedrückt wurden, sind erhebliche Schäden in allen Lebensbereichen entstanden. Die Deiche müssen deshalb stabiler werden, damit die Anrainer ruhiger leben können. DOLLAR A Lösung des Problems bzw. der technischen Aufgabe DOLLAR A In die vorhandenen Deiche (1), die aus Erdbaustoffen bestehen, sind Winkelstützelemente (14/20) einzubauen. Auf ihrer Rückseite sind die Winkelstützelemente an den Verbindungselementen (21) zu verschweißen. Das erhöht die gesamte Festigkeit des sanierten Deiches (1). Vorher sind die Deiche (1) wasserseitig, unterhalb der Deichkrone, für das Verlegen der Winkelstützelemente (14/20) durch Ausgraben von Erdbaustoffen gleich Aushub (16), vorzubereiten. Um die Deiche (1) von der Wasserseite her wasserundurchlässig zu machen, werden die Fugen (23) und die Brustflächen mit Folien oder mit wasserundurchlässigen Matten (15) abgedichtet. Damit bleibt der Inlandbereich (18) des Deiches (1) trocken und stabil. Das nach dem Einbringen und Verdichten des Erdbaustoffes (16) überzählige Material wird weiter zum Ausbau (17) des Deiches (1) verwendet. An besonders ...

Description

Die Hochwasserkatastrophe vom August 2002 wird als das Jahrhunderthochwasser in Deutschland und in den betroffenen Gebieten entlang von Elbe und mehrerer Nebenflüsse klassifiziert. Die Fernsehbilder haben allen Betrachtern offenbart, wo die Schwächen im aktiven Hochwasserschutz liegen. Auch in einem Großteil der Presse und Bildzeitschriften wurden diese Schwachstellen für die Nachwelt dokumentiert.
In der Vergangenheit gab es nicht in so kurzen Zeitabschnitten derartige Unwetter mit solch großen Verwüstungen. Die dafür konzipierten Dämme und Deiche haben in der Vergangenheit ihre Aufgabe erfüllt. Die Gegenwart zeigt uns aber, daß sie den heutigen Schutzbedingungen nicht mehr vollauf genügen.
Die in der Presse veröffentlichen Bilder habe ich versucht zu analysieren und nach einem gangbaren Weg des aktiven Hochwasserschutzes gesucht und für große Strecken aller Flußläufe gefunden. Damit brauchten entlang der Flußläufe nicht mehr so große Menschenmassen und Spezialkräfte in Zukunft gebunden werden. Analog trifft das auch für Seedeiche zu, die ab und zu von Sturmfluten heimgesucht werden.
Der Querschnitt eines Deiches nach einem Bruch zeigte immer wieder die gleiche Struktur. Sie wurden zwar immer nach Erfahrungswerten bzw. vielleicht auch nach DIN – Norm aufgeschüttet. Bis zu einem gewissen Wasserstand genügt eine solche Bauweise mit Erdbaustoffen. Für die Zukunft genügt das nicht mehr. Da nun der Wasserstand die konzipierte Hochwassermarke um ein Wesendliches überschritten hatte, begann infolge des auch erhöhten Wasserdruckes auf die Deiche, eine kontinuierliche Aufweichung dieser. Damit wurden die Deiche instabil und mußten deshalb zusätzlich und unter großem Kraftaufwand mit Sandsäcken stabilisiert werden. Vielerorts nützte dieser Rettungsversuch nicht mehr und die Deiche brachen. Und ab diesem Moment begann der Vernichtungzug der gewaltigen Wassermassen. Das Elend, was über die Betroffenen hereingefallen ist, wurde uns vor Augen geführt.
Zur Verhinderung von Wiederholungsschäden habe ich einen sehr gangbaren Weg gefunden, den ich nun vorstellen möchte.
In die Deiche sind Winkelstützelemente aus Beton mit Bewährung einzubauen. Diese Winkelstützelemente sollten je nach Gefährdungzone zwischen 50 Zentimeter bis einen Meter über die Deichkrone ragen. Mit der zusätzlichen Erhöhung wird auch gleichzeitig ein Mehr an Sicherheit gewährleistet, was auch schon einige Deichspezialisten geäußert haben.. Untereinander sollten sie noch mit Verbindungselementen zusammen gehalten werden. Mit Aufsetzelementen kann der Deich bei Bedarf zusätzlich erhöht werden. Die Winkelstützelemente werden durch die, sie umgebenden Erdmassen an Brust- und Rückenfläche gestützt. Das Wasser des Flusses kann dann maximal nur noch das Erdreich auf der Wasserseite aufweichen. Die Landseite des Deiches wird durch die Winkelstützelemente geschützt. Nach dem Verlegen werden die Winkelstützelemente untereinander in den Fugen abgedichtet und zusätzlich mit Folien oder Matten isoliert, sowie auf der Rückseite mit Verbindungselementen verbunden. Damit kann nicht mehr der gesamte Deich aufgeweicht werden. Das ist schon ein großer Sicherheitsfaktor, weil der Deich dann nicht mehr instabil wird und „wegschwimmen" kann. Selbst wenn Wasser in vorhandene Biberbaue auf der Flußseite eindringt, so ist dann das abgedichtete Winkelstützelement fär das Wasser eine unüberwindbare Barriere. Auch gefährdete Betriebe können auf diese Weise präventiv geschützt werden. Sollte dann trotzdem noch etwas erhöhtes Grundwasser einsickern, kann dieses dann aus dem Binnendeichgraben mühelos abgepumpt werden.
Das praktische Umsetzen dieses Vorhabens dürfte aus verlegungstechnischer Sicht keine großen Probleme aufwerfen, da bekanntlich die Deiche aus Erdbaustoffen bestehen. Diese Erdbaustoffe können kurz nach der Verlegung der Winkelstützelemente und dessen Abdichtung sofort wieder in die baulich bedingten Hohlräume eingebracht und verdichtet werden. Der Rest der verbleibenden Erdbaustoffe wird zur weiteren Aufschüttung des Deiches vor und hinter dem Winkelstützelement verwendet. Bei den Überfahrten zu den Flußauen genügen Aufschüttungen auf beiden Seiten der Winkelstützelemente. Die Winkelstützelemente müssen an ihrem oberen Ende deshalb aus dem Deich ragen, weil auf sie bei noch größerer Gefahr Aufsetzelemente aufgebracht werden können.
Der Einsatz der Winkelstützelemente sollte mit in das bundesdeutsche Deichrecht aufgenommen werden. Diese Variante des Wasserschutzes wird auch die Deichverbände interessieren, weil sie die unmittelbar Betroffenen sind. Wenn man den angerichteten Gesamtschaden bei der Infrastruktur und privat sieht und dieser nach einigen Jahren sich wiederholen kann, dann sollte man unbedingt in diese kostengünstige und schnell realisierbare Schutzvariante investieren. Da ein solches Bauvorhaben auch erhebliche Kosten verschlingt, sollte man dafür andere Vorhaben etwas strecken. Denn vorbeugen ist in jedem Fall immer effektiver. Dazu möchte ich den Dichter Goethe zitieren: „Vieles Herrliche der Wett sind in Krieg und Streit (und heute durch Katastrophen) zerronnen. Doch, wer beschützet und erhält, hat das größte Los gewonnen.
Die Niederlande haben es mit ihrem Deltaplan und in der Ausführung mit den Del tawerken vorgemacht, wie man aktiven Hochwasserschutz plant, organisiert und tatkräftig durchführt.
Die Winkelstützelemente können je nach Einsatzort und Flußgröße in drei bis fünf verschiedenen genormten Größen in den Betonwerken in Serie hergestellt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den aktiven Hochwasserschutz weiter zu entwickeln und prophylaktisch zum Schutz weiterer Hochwassergefahren gewappnet zu sein. Die dabei eingesetzten Schutzmittel benötigen nur einen Bruchteil der Kosten, die nach einem verheerenden Hochwasser als Schadenersatz und zur Wiederherstellung benötigt werden. Die Umsetzung in die Praxis ist aus technischer Sicht relativ einfach. In kürzester Zeit können heutzutage mit der vorhandenen Technik große Ufer- und Deichstrecken mit der vorgestellten Methode saniert werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, daß die zukünftigen Deiche 1 nicht mehr aus reinen Erdbaustoffen bestehen. Für ihre Verstärkung sorgen Winkelstützelemente 14/ 20. Zur unmittelbaren Abdichtung werden die Fugen 23 versiegelt und die Wasserseitige Fläche 20 noch mit wasserundurchlässiger Folie oder Matten 15 isoliert. Damit ist ein weiterer Vorteil gegeben, weil kaum noch Wasser durch den Deich 1 sickern und die Deiche 1 nicht mehr instabil machen kann. Die Winkelstützelemente 14/20 werden zueinander mit Verbindungselementen 21 gesichert. Diese können ineinander verhakt 21 oder an dieser Stelle, auf der wasserabgewandten Seite, verschweißt werden. Damit für die Verbindungselemente eine lange Haltbarkeit gerantiert werden kann, sind diese ebenfalls zu versiegeln. Für besonders gefährdete Gebiete, wo das Wasser schnell über den kritischen Punkt steigen kann, sind Aufsetzelemente 24 einsetzbar, weil sie effektiver und schneller zu verlegen sind wie die Sandsäcke. Für die Einbringung der Winkelstützelemente 14/20 in die Deiche 1 sind diese in der Längsrichtung auf der Ebene der Deichsohle 22 nebeneinander zu verlegen. Da die Deiche 1 aus Erdbaustoffen bestehen, dürften die Erdarbeiten unter Verwendung von Baggern nicht schwer fallen. Der Aushub 16 wird vorübergehend seitlich abgelagert. Die Deichsohle 22 muß vor der Verlegung ordentlich vorbereitet werden, damit die einzelnen Teile gut zueinander passen. In Kurvenstrecken sind die Füße der Winkelstützelemente 14/20 so auszuschneiden, bis die Schäfte aneinander passen. Nachdem die Verlege- und Abdichtarbeiten, sowie das Verschweißen der Verbindungselemente 21 und dessen Versiegellung abgeschlossen sind, wird anscließend der Aushub 16 wieder verfüllt und verdichtet. Weil ein Großteil des Aushubes 16 übrig bleibt, ist dieser Rest 17 auf Vorder- und Rückseite der Winkelstützelemente 14/20 zu verteilen. Das bringt einen zusätzlichen Stützeffekt. Der bis dahin festgelegte maßgebende Hochwasserstand 13 kann dann wesendlich und ohne größere Befürchtungen angehoben werden. Damit bekommen die Anrainer dieser Hochwassergefahrenzonen mehr Sicherheit. Bei künftigen Hochwasserfluten können wir dann die Deiche 1 in ein aufgeweichtes 19 und und in ein trockenes 18 Deichbereich aufteilen. Das trockene 18 Bereich wird dann dem Druck des Wassers standhalten, ohne das dann Ängste aufkommen müssen.
Damit das Gesamtbild der Flußlandschaft nicht zu stark durch die überstenden Winkelstützelemente 14/20 gestört wird, kann man den Bereich 17 mit Sträuchern bepflanzen.

Claims

Der aktive Hochwasserschutz an den Deichanlagen (1) ist dadurch gekennzeichnet, das mit dem Einbau von Winkelstützelementen (14/20) das Hochwasserproblem in Zukunft auf langen Streckenabschnitten großer Flüsse gebannt werden kann.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstützelemente (14/20) von der Bauindustrie in Serie hergestellt werden können und somit eine große Verfügbarkeit besteht.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstützelemente (14/20) in die vorhanden Deiche (1) als zusätzliche Barriere gegen das Hochwasser eingebaut werden können.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstützelemente (14/20) zur Wasserseite hin zusätzlich mit Folien bzw. wasserundurchlässigen Matten (15) abgedichtet werden.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Aushubmaterial (16) gleich wieder an Ort und Stelle verarbeitet wird und der Aushubüberschuß zur weiteren Deichverstärkung (17) Verwendung findet. Außer den Winkelstützelementen (14/20) und dem Abdichmaterial müssen keine weiteren Materialien transportiert werden.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Deiche (1) bei Hochwasser in Zukunft in einen durchnäßten und aufgeweichten Bereich auf der Wasserseite (19) und ein trockenes Bereich auf der Inlandseite (18) haben. Mit dem trockenem Bereich (18) wird bei Hochwasser der Deich (1) sehr stabil gehalten.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (21) miteinander verscheißt und versiegelt werden. Diese Verbindung der Winkelstützelemente (14/20) zueinander soll einen zusätzlichen Effekt ähnlich den Leitplanken an den Straßen herstellen.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Fugen (23) besonders abgedichtet werden müssen, da dort zuerst das Wasser durchsickern kann, was unbedingt zu vermeiden ist.
Aktiver Hochwasserschutz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das bei eztrem hohem Wasserstand bzw. Wasserführung im Krisenfall auf die Winkelstützelemente (14/20) noch Aufsetzelemente (24) oben aufgesetzt werden können, die sich selbst halten. Die Abdichtung erfolgt ebenfalls mit Folien oder wasserundurchlässigen Matten (15). Die kurzen Fugen (23) können mit Folie abgedeckt werden.